JPH0727790U - Ｅｂテスタ用マニュピレータ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、テストヘッドから他に移動させる
電子ビーム・カラムの移動機構において当該カラムの重
量と常にバランスを取れるような構造にして、常に重心
位置が安定な構造を目的とし、かつ、設置面積を最小に
し、装置の軽量化をも目的とする。 【構成】 電子ビーム・カラム１３をマニュピレータ１
１上に収容する横回転機構１６を設け、回転移動するマ
ニュピレータ１１には、当該電子ビーム・カラムの重力
をバランスする為のカウンタ・ウエイト１５を設けて、
どの方向に移動しても、常に、電子ビーム・カラム１３
との重力バランス関係を保つ構造とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、１台のマニュピレータで、複数のテストヘッドに移動させるとき 、移動時の安定確保と、マニュピレータの設置空間の無駄を少なくする構造に関 する。

【０００２】

【従来の技術】

まず、図６のマニュピレータとテストヘッドとの配置例と、図７の従来のマニ ュピレータの回転移動を示す図を示して、従来の概要を説明する。 まず、マニュピレータ３１とは、半導体検査装置の一つであるＥＢテスタに使 用し、電子ビーム・カラム３３を移動し、保持し、テストヘッド２１に接続する 機構を有するものである。また、テストヘッドとは、ＩＣテスタ側から、このテ ストヘッド内にＤＵＴ（表面パッケージを露出させた被試験デバイスや、シリコ ン・チップそのもの）を収容し電気接続し、試験パターンを印加して各種の試験 、評価測定に供するものである。

【０００３】 また、ＥＢテスタ用のテストヘッド２１には、真空にする為の真空チャンバー 構造を有していて、相手方の電子ビーム・カラム３３と接続した後、真空引きさ れる。 電子ビーム・カラム３３には、外部及び内蔵の複数の真空ポンプ（ロータリー ・ポンプ、ターボ・モレキュラ・ポンプ、イオン・ゲッタ・ポンプ）により真空 にした後、電子ビームを被試験デバイスに与えて各種検査を実施するものである 。また、高圧の電子ビームの偏向発生制御回路等も搭載されている為に、かなり の重量になり、例えば８０Ｋｇにもなる。これを保持移動する為のマニュピレー タ本体の重量は、例えば５００Ｋｇにもなる。

【０００４】 複数台のテストヘッド２１をマニュピレータの回りに配置した状態において、 電子ビーム・カラム３３を各テストヘッド上に移動する動作について説明する。 図６において、電子ビーム・カラム３３をテストヘッドから切り放すために上 に移動し、次に、図７の移動例のように、アーム３２を＋９０度（又は−９０度 ）回転移動して、次の別のテストヘッド上まで移動（３３ａ、３３ｂ）する。そ の後、アーム３２を下げて別のテストヘッドに接続する。

【０００５】 ところで、本マニュピレータ装置は、一般に床（フロア）にアンカー・ボルト 等にて固定することは行われない。 本装置には、電子ビーム・カラム３３の中心４１を相手のテストヘッド２１の 中心とを合わせる為に、アーム３２はかなり張り出している。この為に、これら の重量とバランスをとる必要があり、カウンタ・ウエイト３４をマニュピレータ ３１の後部下側に設けている。このカウンタ・ウエイトは、搭載する電子ビーム ・カラム３３の重量に応じて変えられるように、単位重量錘（例えば１０Ｋｇ単 位）を増減して調節できる。

【０００６】 一方、このカウンタ・ウエイト３４は、固定された位置にある。この為、電子 ビーム・カラム３３が左右９０度移動した状態でも同様に倒れないようにする為 に、かなりの重り（例えば２００Ｋｇ）を必要としている。また、このカウンタ ・ウエイト３４とともに、スタンド３６の張り出しを長く（３６ａ）、幅広く（ ３６ｂ、３６ｃ）している。これによって、重心位置のずれに対して、マニュピ レータ３１の転倒を防止対策した構造にしている。

【０００７】 しかし、上記説明の構造の結果、長いスタンド３６が邪魔して、マニュピレー タ３１とテストヘッド２１の距離（図６の４２）が離れてしまう。このことは、 更にアーム３２の張りだしを長くする必要があり、さらにバランスが悪くなり、 結果として、さらに多くの錘をカウンタ・ウエイト３４に搭載する必要ともなっ ている。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

上記の説明のように、従来では、長く幅広く張りだしたスタンド３６構造が必 要であり、これが邪魔して、結果として設置面積を広く必要としている状況にあ った。 また、電子ビーム・カラム３３の重量とバランスを取る重りの重量を間違えて 軽くした場合では、アーム３２の回転時や地震等で転倒しかねないことにもなり かねない。この為、安全の為に、余裕をもった多くの錘を積載している。この為 装置全体の重量がかなり重くなってしまう。

【０００９】 そこで、本考案が解決しようとする課題は、電子ビーム・カラム３３の重量と バランスを取るカウンタ・ウエイトを、同様に移動する構造にして、常にバラン ス状態を保った状態で移動させて、重心位置が安定なような構造にすることを目 的とする。 また、スタンド３６の張りだしを最小限に押さえて、設置面積を最小にし、か つ、必要以上の錘の搭載をなくして、装置全体の軽量化を実現することを解決目 的とする。

【００１０】

【課題を解決する為の手段】

（請求項１の解決手段） 上記課題を解決するために、本考案の構成では、図１のように、電子ビーム・ カラム１３をマニュピレータ１１上に収容する横回転機構１６を設ける。そして 、回転移動するマニュピレータ１１には、当該電子ビーム・カラムの重力をバラ ンスする為のカウンタ・ウエイト１５を設けて、どの方向に移動しても、常に、 電子ビーム・カラム１３との重力バランス関係を保つ構造としている。

【００１１】 （請求項２の解決手段） また、上記構造の横回転機構１６の代わりに、図３のように、縦回転機構１７ を設けて、電子ビーム・カラム１３を収容する構造として、同様に重力バランス 関係を保ったマニュピレータ構造がある。

【００１２】 （請求項３の解決手段） また、上記構造の横回転機構１６の代わりに、図４のように、スライド・レー ル１８を設けて、電子ビーム・カラム１３を収容する構造として、同様に重力バ ランス関係を保ったマニュピレータ構造がある。

【００１３】 （請求項４の解決手段） また、上記構造の横回転機構１６の代わりに、図５のように、パンタグラフ１ ９を設けて、電子ビーム・カラム１３を収容する構造として、同様に重力バラン ス関係を保ったマニュピレータ構造がある。

【００１４】

【作用】

バランス用のカウンタ・ウエイト１５を移動するマニュピレータ１１に内蔵す る構造としたことで、常に、電子ビーム・カラム１３との重力バランスを維持す る作用がある。 電子ビーム・カラム１３を収容する機構を設けたことで、移動中の、重心安定 性を容易にする働きがある。

【００１５】

【実施例】

（実施例１） 本考案の実施例について、図１の本考案の横回転機構によるマニュピレータ構 造図と、図２の本考案の横回転機構による電子ビーム・カラムの移動説明図、を 参照して説明する。 本実施例の、実施概要を説明する。本実施例は、電子ビーム・カラム１３をマ ニュピレータ１１上に横回転機構１６で横回転移動させて、重心位置をマニュピ レータ上に移動させて安定な状態にし、次に、マニュピレータ１１全体を所要の 方向に回転させる。最後に収容していた電子ビーム・カラム１３を横回転機構１ ６で、もとに出す手順で移動を実施する。そして、カウンタ・ウエイト１５は、 マニュピレータ１１下部に内蔵しているので、同様に移動する。これにより、常 に電子ビーム・カラム１３とバランスする位置にカウンタ・ウエイト１５も移動 する構造としている。

【００１６】 これについて、図１と図２を示して具体的に順次説明する。 まず、マニュピレータ本体を、上部のマニュピレータ１１と下部のマニュピレ ータ（１２）とに２分割している。そして、上部のマニュピレータＡには、カウ ンタ・ウエイト１５を内蔵して、一緒に回転移動できる構造としていて、移動後 においても常に、電子ビーム・カラム１３との重力バランスを保つことができる 構造に改善されている。他方、マニュピレータＢは、回転機構の固定台としてい る。

【００１７】 次に、移動時には、垂直移動６０で持ち上げてテストヘッド２１から外した後 、電子ビーム・カラム１３を横回転機構１６により、回転軸１４を中心にして横 回転移動６１させて、マニュピレータ上に収容して重心位置を安定な状態にする 。（図２ａ参照） 次に、マニュピレータ１１全体を所要の方向に回転５２させる。（図２ｂ参照 ） 最後に、収容していた電子ビーム・カラム１３を横回転機構１６でもとに戻し て移動完了する。（図２ｃ参照） この移動結果においても、カウンタ・ウエイト１５は、マニュピレータ１１に 内蔵しているので、同様に移動され、常に電子ビーム・カラム１３とバランスす る位置に存在し、バランスを保って安定状態にある。

【００１８】 この結果、移動中、移動後においても、重心位置はマニュピレータの中心近辺 から外れることがなく安定となる。結果として、従来のように、大きく張りだし たスタンド３６が不要となり、マニュピレータ本体底辺の設置面積を小さくでき ることとなる。このことは、テストヘッド２１との距離を狭くできることにもな り、従来よりも一段とアーム３２が短くできることとなり、電子ビーム・カラム １３がマニュピレータＡに近ずいて、バランス用のカウンタ・ウエイト１５の重 量錘の使用量も少なくて済むことにもなる。

【００１９】 （実施例２） 図３が本実施例である。実施例１と異なる部分は、横回転機構１６の代わりに 縦回転機構１７を設けた構成としたものである。 収納方法は、回転軸７１を中心にして上方向に回転６２持ち上げる構造である 。 他のマニュピレータ１１、１２や垂直移動７２やカウンタ・ウエイト１５につ いては、実施例１と同様である。

【００２０】 （実施例３） 図４が本実施例である。実施例１と異なる部分は、横回転機構１６の代わりに スライド・レール１８を設けた構成としたものである。 収納方法は、垂直移動７３でテストヘッド２１から外した後、電子ビーム・カ ラム１３をマニュピレータ方向に水平移動６３して収容する構造である。 他のマニュピレータ１１、１２やカウンタ・ウエイト１５については、実施例 １と同様である。

【００２１】 （実施例４） 図５が本実施例である。実施例１と異なる部分は、横回転機構１６の代わりに パンタグラフ１９を設けた構成としたものである。 収納方法は、垂直移動７４でテストヘッド２１から外した後、電子ビーム・カ ラム１３をパンタグラフ１９により楕円移動６４して収容する構造である。 他のマニュピレータ１１、１２やカウンタ・ウエイト１５については、実施例 １と同様である。

【００２２】

【考案の効果】

本考案は、以上説明したように構成されているので、下記に記載されるような 効果を奏する。 バランス用のカウンタ・ウエイト１５を移動するマニュピレータ１１に内蔵す る構造としたことで、常に、電子ビーム・カラム１３との重心バランス維持を実 現できる効果が得られる。 電子ビーム・カラム１３を収容する機構を設けたことで、移動中の、重心位置 が安定する効果が得られる。

【００２３】 この結果、従来のように、大きく張りだしたスタンド３６が不要となり、マニ ュピレータ本体底辺の設置面積を小さくできる結果、ＥＢ試験システムであるマ ニュピレータの占有設置空間の無駄を少なくできる効果も得られる。 また、スタンド３６の張りだしが無くなった結果、テストヘッド２１と接近さ せることができ、この結果、電子ビーム・カラム１３マニュピレータと近ずくこ ととなり、バランス用のカウンタ・ウエイト１５の重量錘の使用量も少なくて済 む効果も得られる。

【００２４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の横回転機構によるマニュピレータ構造
図である。

【図２】本考案の横回転機構による電子ビーム・カラム
の移動説明図である。

【図３】本考案の回縦転機構によるマニュピレータ構造
図である。

【図４】本考案のスライド・レール機構によるマニュピ
レータ構造図である。

【図５】本考案のパンタグラフ機構によるマニュピレー
タ構造図である。

【図６】従来のマニュピレータとテストヘッドとの配置
例を示す図である。

【図７】従来のマニュピレータの回転移動を示す図であ
る。

【符号の説明】

１１ マニュピレータ １２ マニュピレータ １３、３３ 電子ビーム・カラム １４、７１ 回転軸 １５、３４ カウンタ・ウエイト １６ 横回転機構 １７ 縦回転機構 １８ スラード・レール １９ パンタグラフ ２１ テストヘッド ３１ マニュピレータ ３２ アーム ３６ スタンド ６０、７２、７３、７４ 垂直移動

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＥＢテスタ用マニュピレータにおいて、 電子ビーム・カラム（１３）を収容する横回転機構（１
   ６）を設け、 回転移動するマニュピレータ（１１）を設けて、当該電
   子ビーム・カラムの重力をバランスする為のカウンタ・
   ウエイト（１５）を設けて電子ビーム・カラム（１３）
   との重力バランス関係を保つ構造とし、 以上を具備していることを特徴としたＥＢテスタ用マニ
   ュピレータ構造。
2. 【請求項２】 横回転機構（１６）の代わりに、縦回転
   機構（１７）を設けて、電子ビーム・カラム（１３）を
   収容する構造とした請求項１記載のＥＢテスタ用マニュ
   ピレータ構造。
3. 【請求項３】 横回転機構（１６）の代わりに、スライ
   ド・レール（１８）を設けて、電子ビーム・カラム（１
   ３）を収容する構造とした請求項１記載のＥＢテスタ用
   マニュピレータ構造。
4. 【請求項４】 横回転機構（１６）の代わりに、パンタ
   グラフ（１９）を設けて、電子ビーム・カラム（１３）
   を収容する構造とした請求項１記載のＥＢテスタ用マニ
   ュピレータ構造。